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經(jīng)過幾年的蓬勃發(fā)展，電動汽車早已深入到普通消費者的生活中。無論是接頭巷尾一閃而過的電動車，還是紛紛電動化的網(wǎng)約車、出租車，都在告訴我們：電動汽車的使用已經(jīng)不再難。那么這幾年針對電動車熱議，“續(xù)航問題”、“充電問題”、“安全問題”都解決了嗎？

續(xù)航毋庸諱言，續(xù)航方面，電動車早已是一年一個臺階，NEDC工況續(xù)航破500km成為尋常；充電也不再難，半個小時從電量30%到80%是旗艦車型的標(biāo)配；至于安全問題，依然是電動汽車無可回避的一個難點。或許，這家車企的創(chuàng)新，將解決動力電池安全隱患這一終極難題。

刀片電池挑戰(zhàn)針刺試驗

3月29日下午，比亞迪以線上發(fā)布會的方式公布了刀片型磷酸鐵鋰電池（下文簡稱刀片電池）。在發(fā)布會上，比亞迪播放了一段三種電池挑戰(zhàn)針刺試驗的視頻。

視頻的內(nèi)容是這樣的：在同樣的測試條件下，三元鋰電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈的溫度變化，表面溫度迅速超過500℃，并發(fā)生極端熱失控，開始劇烈燃燒，電池表面的雞蛋被炸飛；傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池在被穿透后無明火，有煙霧從電池卸壓閥噴出，表面溫度達到了200℃~400℃，電池表面的雞蛋被高溫烤焦；比亞迪”刀片電池”在穿透后無明火，甚至無煙霧，電池表面的溫度僅有30℃左右，電池表面的雞蛋無變化。

針刺測試對國內(nèi)消費者本來不應(yīng)該是一個陌生的測試。在2018年1月24日，工信部發(fā)布了3項強制標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的通知，其中一項是關(guān)于GB《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》，在這個意見稿里面，除了取消模塊級別的所有測試，對單體電池的針刺要求也取消了。

針刺試驗是模擬鋰離子電池內(nèi)部短路、導(dǎo)致熱失控、進而爆炸起火的試驗方法。針刺測試作為如此經(jīng)典的電池安全測試方法之一，為何取消呢？

當(dāng)時征求意見稿的編制說明給了三個理由：一、準(zhǔn)入管理里面規(guī)定暫不執(zhí)行；二、兩個IEC等標(biāo)準(zhǔn)沒有采用針刺；三、認(rèn)為針刺與實際失效模式不相符。

歸根結(jié)底，是由于當(dāng)時三元鋰電池目前占據(jù)市場主流，但三元鋰電池所使用的正極材料(鎳、鈷、錳)升溫速率極高，200攝氏度的溫度就將引發(fā)熱失控。所以由于天生缺陷,無法通過針刺測試。即便如今三元鋰電池技術(shù)也在不斷精進，截至目前依然沒有一款三元鋰電池能通過針刺測試。

也正因如此，從測試標(biāo)準(zhǔn)上來說，針刺測試是被行業(yè)公認(rèn)為最難通過的測試，處于測試金字塔塔尖的位置。從實際意義上來說，能夠通過針刺測試，那么說明電動汽車的底盤便可以承受任何復(fù)雜的路況。從這點來說，比亞迪刀片電池將引領(lǐng)全球動力電池安全新高度。

“刀片電池”為何能夠征服針刺測試

刀片電池通過針刺測試，可以說引爆了網(wǎng)絡(luò)。動力電池可以做到如此安全，讓廣大消費者都對電動汽車刮目相看。比亞迪比亞迪公司董事長王傳福甚至直接在發(fā)布會上表示，刀片電池將引領(lǐng)全球動力電池重回正道，將“自燃”從新能源汽車的字典里徹底抹掉。

為什么比亞迪刀片電池能夠征服針刺測試？

刀片電池能夠征服針刺測試首先得益于磷酸鐵鋰電池本身，磷酸鐵鋰本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性高，且使用過程中體積變化小。

比亞迪在電池內(nèi)部在高風(fēng)險安全位點，使用耐高溫和具有優(yōu)異絕緣性能的高溫陶瓷涂層，這樣就將安全性能極大地提升。即便是電芯發(fā)生內(nèi)部短路時，一般不會發(fā)生劇烈反應(yīng)，極端情況下僅有冒煙現(xiàn)象。從測試的視頻中可見，即便是針刺，也沒有冒煙。

對于比亞迪刀片電池在針刺實驗中的優(yōu)異表現(xiàn)，歐陽明高院士是這樣評價的：“刀片電池在真實實驗中的表現(xiàn)是非常優(yōu)異的，我想優(yōu)異的原因可能有兩個方面，一個方面因為刀片電池是一個長條形的電池，所以它的散熱面積比較大；另外一方面，當(dāng)針刺的時候，它短路的回落比較長，所以產(chǎn)熱的能力相對要下降。一方面產(chǎn)熱下降，一方面散熱加強，當(dāng)然溫升速率就會比較小，所以針刺的表現(xiàn)非常好?！?/span>

如果說在新能源汽車領(lǐng)域找一個權(quán)威的話，歐陽明高院士必然在列。歐陽明高院士長期從事節(jié)能與新能源汽車能源動力系統(tǒng)研究，主持和參與了國家和國際相關(guān)重大科技計劃，現(xiàn)擔(dān)任國家863“節(jié)能與新能源汽車”重大項目專家組組長、中美清潔能源聯(lián)合研究中心“清潔汽車”聯(lián)盟中方首席科學(xué)家。2017年11月，他當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

歐陽明高院士認(rèn)為，未來動力電池要在設(shè)計和產(chǎn)品工程方面進行創(chuàng)新。他認(rèn)為，刀片電池就是這么一個非常好的例子。

兼顧高續(xù)航、長壽命

安全是動力電池的基石，但是高續(xù)航和長壽命才能獲得車企的青睞。

我們知道，傳統(tǒng)電池包的生產(chǎn)可以分成兩個步驟：第一由電池組成電池模組；第二把組裝好的模組排布在一個托盤上組成電池包，電池模組里面電池的空間利用率只有80%，其他都是模組的結(jié)構(gòu)件。

從模組再到電池包，由于要承載幾百公斤的模組，所以需要在模組之間布置許多橫梁，來保證整個電池包的強度，再加上其他的結(jié)構(gòu)件，使得電池模組在電池包里邊的利用率僅為50%。那么電池倒模組的空間利率80%，再乘以模組到電池包的利用率50%，等于40%。

比亞迪另辟蹊徑，電池在作為能量件的同時，也直接做成結(jié)構(gòu)件。比亞迪直接把電池拉長，將電池固定在電池包的邊框上，讓電池同時也變成結(jié)構(gòu)件，直接增支撐電池包的量，這樣就既解決了固定的問題，也解決了強度的問題。

相比于過去的鐵電池，刀片電池由于形狀上的直觀變化，使得其可以省去模組及電池包內(nèi)起固定作用的各種橫梁縱梁，直接以一片片排列的方式裝入電池包殼體。這一方案使得電池包的空間利用率可以達到60%以上。

刀片電池將電池采用無模組電池成組方式，將電池包整體空間利用率由過去的40%，提升到了60%，直接將搭載磷酸鐵鋰電池電動汽車的續(xù)航里程，提升到了三元鋰電池汽車的水平。

過去磷酸鐵鋰電池以安全環(huán)保、壽命長知名，但是成組能量密度不如三元鋰電池，刀片電池則解決了這一難題。

以比亞迪漢EV為例，漢EV的車身尺寸4980×1910×1495mm，軸距為2920mm。作為一輛中大型轎車，比亞迪漢EV搭載77kWh的大電池，整備質(zhì)量僅僅為2020kg。這便是得益于刀片電池高比能量的特性，漢EV才能做到電池大車身輕。

此外，磷酸鐵鋰材料可逆性好、電位低（穩(wěn)定性好）、充放電過程中膨脹小。據(jù)了解，比亞迪刀片電池可充放電3000次以上，行駛120萬公里。

動力電池格局將變？

動力電池從群雄并起，到如今三元鋰和磷酸鐵鋰兩強爭霸，兩方勢均力敵，互有優(yōu)勢。但刀片電池此次在安全方面的大突破，又將競爭態(tài)勢推向高潮。王傳福在發(fā)布會上說道：“坦白講，對電池能量密度不切實際的追求，徹底帶偏了并且動力電池行業(yè)的發(fā)展路線，并且讓新能源乘用車的安全口碑付出了極其慘重的代價?！?/span>

王傳福直指三元材料本身：“過去幾年因為電池行業(yè)不同企業(yè)的技術(shù)及品控水平的參差不齊，再加上三元材料本身的特點，電動車的自燃甚至爆燃的事件明顯增多，加高能量密度的三元電池的安全問題暴露無遺。正所謂一榮俱榮，一損俱損，對于行業(yè)的跑偏，作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)品牌，比亞迪要做一些什么？”

誠如王傳福所言，高鎳811型三元電池推廣一年有余，至今無法成為主流，就是源于當(dāng)前的技術(shù)無法解決高鎳的易爆性。一旦發(fā)生事故，就會給三元電池帶來毀滅性打擊。鐵鋰電池天然具有安全高、成本低、耐用長的優(yōu)勢，不過鐵鋰電池致命的能量密度低一向為人詬病。

刀片電池不僅在安全性上更上一層樓，直接通過針刺測試，無人出乎其右。并且刀片電池的體積能量密度與811三元鋰電池接近，高體積密度可以在較小的空間布置大容量的電池，單次充電可滿足600公里續(xù)航需求，克服了鐵鋰電池能量密度低的弱點。

2019年，我國動力電池裝車量累計62.2GWh，同比累計增長9.2%。其中三元電池裝車量累計40.5GWh,占總裝車量65.2%，同比累計增長22.5%；磷酸鐵鋰電池裝車量累計20.2GWh,占總裝車量32.5%，同比累計下降9.0%。比亞迪刀片電池以安全為營寨，以長續(xù)航、長壽命為先鋒，這場動力電池路線爭霸戰(zhàn)，最終的話語權(quán)屬于誰尚未可知。不過隨著刀片電池的入場，2020年的動力市場格局將要發(fā)生改變了。

用刀片電池來實行“改革開放”

從自給自足到向外供貨，從2017年下半年開始，王傳福就開始思考這個問題。國內(nèi)車載動力電池江湖，寧德時代后來居上出貨量及裝機量，給了王傳福觸動。

“維此良人，弗求弗迪。”取自《詩經(jīng).大雅.桑柔》，寓意著誠實有信，踏實精進。比亞迪成立五家弗迪系公司，進一步加快新能源核心零部件的對外合作。這5家子公司，分別是弗迪電池有限公司、弗迪視覺有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪動力有限公司、弗迪模具有限公司。

王傳福將弗迪系和比亞迪的關(guān)系，比喻成行星和恒星的關(guān)系。他希望弗迪系的每一家公司，在各自領(lǐng)域獨當(dāng)一面。坐標(biāo)深圳的比亞迪，這一場“改革開放”從刀片電池開始。

弗迪電池有限公司于2019年5月5日注冊完成，其前身是比亞迪鋰電池有限公司，早在1998年就已成立。據(jù)王傳福介紹，刀片電池只在比亞迪漢純電車型搭載應(yīng)用，其他車型暫無規(guī)劃。

高安全、高續(xù)航、長壽命，比亞迪有限公司副總裁、弗迪電池有限公司董事長何龍表示，“幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基于‘刀片電池’技術(shù)的合作方案?！毙履茉雌囆袠I(yè)的格局要變了。

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